Главная » Советы » Триз. химические эффекты. Конспект занятий триз-семинара " триз и химия" (2007 год)

Триз. химические эффекты. Конспект занятий триз-семинара " триз и химия" (2007 год)

09.07.2001

О пользе химии

Фрагмент главы из книги А.Б. Селюцкого "Нить в лабиринте", 1988 г.

Логика решения задачи часто приводит изобретателя к столкновению с незыблемыми физическими законами. Это ловушка, из которой годами ищут выход, пытаясь примирить непримиримое и совместить несовместимое. А рядом - химия, арсенал мощнейших инструментов, как бы специально созданных для "обмана" физических законов. Многие эффекты и явления могут десятилетиями лежать в запасниках химии, не находя технического применения. Нужен мостик между двумя отраслями знаний - химией и техникой. Строить этот мостик в первую очередь должны новаторы, на этом пути их ждут счастливые находки. Инженеров часто ошеломляет простота "химического" решения задачи, над которой они бились многие годы.

Одна из самых драматических историй в изобретательстве связана с обыкновенной электрической лампой. Неразрешимое, казалось бы, противоречие надолго затормозило развитие этого технического устройства. Чтобы улучшить качество излучения, сделать свет лампы более похожим на солнечный, нужно повысить температуру нити накала. Но чем выше температура нити, тем быстрее идет испарение металла: нить становится тоньше, перегорает.

Любые попытки найти "оптимальное" решение отбрасывали инженеров назад: на внутренней поверхности колбы быстро образовывался темный налет испарившегося вольфрама, преграждавшего путь свету; лампа еще больше разогревалась, светимость ее быстро падала и нить перегорала. В тисках этого противоречия (надо повышать температуру и нельзя этого делать) погибли сотни хитроумных планов штурма задачи "в лоб". Каких только сплавов и легирующих добавок к вольфраму не перепробовали, как только не меняли характеристики тока и температурный режим!

Что происходит в лампе? Под действием высокой температуры атомы вольфрама настолько сильно начинают раскачиваться в кристаллической решетке, что отрываются от нити и улетают. Куда? Все идет по законам физики: теплота переносится от более нагретого тела (нити) к менее нагретому (колба). Физические законы страшнее" юридических, их невозможно нарушить даже при очень сильном желании. А нарушать и не надо, пусть все идет как положено по физике. Проблема в другом: как заставить атомы вольфрама вернуться назад и "приземлиться" на старое место? При этом желательно, чтобы атомы садились на нить не где попало, а именно там, откуда их больше всего вылетает, то есть нужно организовать замкнутый цикл по вольфраму внутри колбы. Одну половину цикла обеспечивает физика. Другая половина - перенос вольфрама из холодной зоны в горячую и точная "посадка" на нить накала-противоречит физическому закону. Значит, надо "обмануть" его, и поможет в этом химия.

В разработанной у нас в стране мощной ртутной лампе использовали бром, добавленный внутрь лампы, он взаимодействует с осевшим на колбу вольфрамом, образует бромид вольфрама, который, испаряясь, устремляется в зону с высокой температурой, разлагается, и вольфрам оседает туда, откуда он испарился. При этом даже частично разрушенная нить самовосстанавливается в процессе работы, как хвост у ящерицы. Самое замечательное то, что процесс этот не потребляет энергии извне, не требует никаких дополнительных обслуживающих систем - все обеспечивается безупречным поведением "дрессированных" молекул. Сможете ли вы привести пример более идеальной системы?

Теперь о прошлой задаче.

Задача о прыжках в воду

Во время тренировочных прыжков в воду у спортсменов иногда бывают серьезные травмы. Неудачный прыжок - и человек больно "шлепается" о воду. Что вы можете предложить?

Было прислано пять писем с решениями, совпадающими с ответом.

Из ваших писем в который раз убеждаюсь, в чем собственно сложность решения изобретательских задач. Можно наизусть помнить алгоритм решения изобретательских задач, но результата не получить. Те, кто проходят обучение, сталкиваются с этой проблемой уже при первой самостоятельной попытке решения учебной задачи. Нужна верная постановка мышления. Здесь огромное число нюансов. Нужен тот, кто уже владеет этой методикой и может указать на допущенные ошибки. Самому их не видно! Вот в чем заключается секрет овладения техникой решения задач на основе анализа противоречий.

Ответ

Предложено насыщать верхний слой воды пузырьками газа. Плотность воды падает. Удар о воду становится мягче.

Очередная задача.

Задача из фантастического рассказа.

"Зачем, - убеждает своего компаньона герой рассказа Р. Шекли "Необходимая вещь", - тащить с собой 2305 наименований запасных частей и деталей. Гораздо проще и логичнее получать необходимое в нужный момент с помощью синтезатора". И вот такой момент наступил. При неудачном приземлении на далекую дождливую планету Деннет-4 корабль получил повреждения. Потребовалось заменить четыре одинаковых элемента. Но синтезатор выдал только один - оказывается, он настроен на создание новых вещей, а любая вещь бывает новой лишь однажды. Как быть? Герои рассказа после многих проб и ошибок решают эту задачу. Как?

До следующей встречи.

Педагогические науки Теория и методика обучения и воспитания

Зинченко Е.С., преподаватель Ставропольского колледжа связи имени Героя Советского Союза В.А. Петрова

ТРИЗ-ТЕХНОЛОГИИ ПРИ ОБУЧЕНИИ ХИМИИ (ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТА РАБОТЫ)

В современной педагогике очень много разных технологий и приемов активизации мыслительной деятельности обучающихся. Одной из таких технологий является ТРИЗ-технология (теория решения изобретательских задач). Целью данной работы является рассмотрение и применение данной технологии на занятиях химии, биологии. В данной работе представлены приемы активизации мыслительной деятельности учащихся, которые помогают решить поставленную перед ними задачу. Они могут быть реализованы в разной форме организации работы: групповой, индивидуальной, обучении в сотрудничестве и т. д.

В работе представлен практический материал в виде конспекта урока с использованием приемов данной технологии, а также материал из опыта педагогов-новаторов (1, стр. 89-91), которые используются автором на уроках.

ТРИЗ- технологии

В настоящее время в педагогике очень много различных технологий, которые помогают представить учащимся материал в более доступной форме. Для развития познавательной деятельности в области химии можно использовать ТРИЗ-технологию (Теория решения изобретательских задач). Эта технология направлена на развитие у детей природных способностей, также дает возможность проявить себя, завоевать уважение одноклассников.

Есть русская пословица «Все новое - это хорошо забытое старое». Это относится к технологии ТРИЗ, так как работа над ТРИЗ-технологией была начата Г. С. Альтшуллер и его коллегами еще в 1946 году. Первая публикация - в 1956 году - это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям» (5).

Данную технологию можно применять на уроках как в школах, так и в средних учебных заведениях.

Основными функциями и областями применения ТРИЗ-технологии являются:

Решение изобретательских задач любой сложности и направленности;

Пробуждение, тренировка и грамотное использование природных способностей человека в изобретательской деятельности (прежде всего образного воображения и системного мышления).

Цель данной технологии: «Знает, понимает, применяет».

ТРИЗ-технология разбивает материал на фрагменты. Процесс обучения приобретает модульный характер.

Существует три основных принципа ТРИЗ - технологии:

Принцип объективных законов. Все системы развиваются по определенным законам. Их можно познать и использовать для преобразования окружающего мира.

Принцип противоречия. Все системы развиваются через преодоление противоречий.

Принцип конкретности. Конкретное решение проблемы зависит от конкретных ресурсов, которые имеются в наличии.

Дидактические возможности ТРИЗ:

Решение творческих задач любой сложности и направленности;

Решение научных и исследовательских задач;

Систематизация знаний в любых областях деятельности;

Развитие творческого воображения и мышления;

Развитие творческих коллективов.

В качестве примеров можно представить несколько задач, а также несколько приемов данной технологии.

1. В начале прошлого времени немецкий химик Кристиан Шенбейн изобрел новые симпатические чернила, представляющие собой раствор сульфата марганца. После высыхания текст, написанный ими на розовой бумаге становится совершенно невидимым. Гордый выдумкой, Шенбейн написал своими чернилами письмо английскому физику и химику Майклу Фарадею. История умалчивает, удалось ли Фарадею прочесть послание своего немецкого коллеги.

Вопрос. Подумайте, как можно было проявить написанное? (сульфат марганца имеет бледно-розовую окраску, поэтому, чтобы прочесть написанное, Фарадей должен был бы обработать письмо каким-либо реактивом, дающим с сульфатом марганца интенсивно окрашенное соединение. Шенбейн использовал для проявления озон. Образующийся в результате реакция оксид марганца - черного цвета, поэтому написанное становится хорошо видимым.)

2. Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут, чем такие же растения в глиняных горшках? (консервные банки были изготовлены из специального сплава, устойчивого к коррозии и содержащего, помимо железа, добавки олова, меди, марганца. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений. Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную подкормку, и растение лучше развивается)

3. Для повышения октанового числа бензина используют добавку антидетонатора -тетраэтил свинца. Это очень ядовитое вещество, которое может присутствовать в парах бензина, а значит попадать в воздух. Особенно это опасно на автотранспортных предприятиях. Предложите способ обнаружения паров тетраэтилсвинца в воздухе. (Нужно перевести тетраэтилсвинец в черный сульфид свинца или золотисто-желтый йодид свинца. Для выполнения анализа необходимо пропустить анализируемый воздух через нагретую трубку с реагентом, в которой тетраэтилсвинец разложится и прореагирует с серой или галогенами.) (1, стр.90).

Сказка. Сидит алхимик у свечи, подходит к нему дочка и спрашивает:

«папа, что ты делаешь?» - «Хочу драгоценность получить, дочка».

«Из этой свечи?»- «нет, из подсвечника», - отвечает отец. Дождался он, когда черная окалина на подсвечнике появится, соскреб ее и в кислоту бросил - стал синий раствор; бросил щепоть соды - выпал зеленоватый осадок; добавил едкую щелочь - и совсем синий стал осадок внутри. Высушил он эту смесь, и вышла краска дивной красоты. Чем не драгоценность? (медь - оксид меди 1 - оксид меди 2 - сульфат меди - карбонат меди; сульфат меди - гидроксид меди)

Почему звезды горят? Звезды и наше Солнце состоят из смеси двух газов, превращение одного из них в другой происходит с выделением света и тепла. Что это за газы? Элементы, входящие в состав, - соседи по периодической таблице; первый из газов вдвое легче второго, молекулы первого газа двухатомна, второго одноатомна, к тому же второй газ инертный. Назовите эти газы. (Водород и гелий)

Приемы данной технологии

В качестве приемов данной технологии можно использовать кейсы, загадки и т. д.

1. Объясните химические процессы, упоминаемые в строках стихотворения А. Ахматовой. «На рукомойнике моем

Позеленела медь. Но так играет луч на нем, Что весело глядеть».

Ответ. На рукомойнике появился налет или пленка. Это - патина - более или менее прочная окрашенная пленка, образующаяся на поверхности металла в результате его сложного взаимодействия с кислотами, солями и газами, содержащимися в атмосфере или в земной воде. (коррозия)

2. В кружево будто одеты Деревья, кусты, провода. И кажется сказкою это,

А в сущности - только.......

Кто и когда впервые осуществил синтез воды?

Какой воздух тяжелее - сухой или влажный?

В каком органе человека содержится наибольшее количество воды, и в каком -наименьшее?

Назовите восемь наименований состояния воды, принятых в метеорологии.

Сколько молекул воды в океане?

Что такое снежинки?

Распадаются ли в воде на ионы ее собственные молекулы?

Может ли вода гореть?

Может ли вода течь вверх?

Перечислите химические и физические свойства воды.

Роль воды в жизни человека. Загадки о химических элементах.

1) Давно известно человеку: она тягуча и красна,

Еще по бронзовому веку

Знакома в сплавах всем она. (Медь)

Объясните с точки зрения химии ее свойства.

2) Как вдохнешь зеленый газ, так отравишься сейчас. (Хлор)

Кто открыл хлор? Где он применяется? Как он влияет на организм?

3) Я светоносный элемент,

Я спичку вам зажгу в момент. Сожгут меня - и под водой Оксид мой станет кислотой. (Фосфор)

Какими свойствами обладает фосфор? Где применяется? Какие аллотропия модификации Вы знаете? Объясните механизм свечения.(2, стр.34). При ответе на загадки используется поэтапный анализ.

Заключение

Достичь поставленных в педагогической деятельности целей помогают современные образовательные технологии, в частности рассмотренная ТРИЗ-технологии. Современные педагогические технологии позволяют формировать и развивать предметные и учебные знания и умения в процессе активной разноуровневой познавательной деятельности учащихся в условиях эмоционально-комфортной атмосферы, которая развивается при решении изобретательских задач; развивать положительную мотивацию учения.

Например, одним из элементов технологии на моих уроках химии является использование «кейсов», химических загадок, элементов игровой технологии, которые позволяют применять предметные знания и умения, развивать навыки использования химической номенклатуры, классификации, основных химических понятий (наиболее эффективно его применение при изучении основных классов неорганической и органической химии).

Применение ТРИЗ-технологии помогает развивать у студентов умение участвовать в общем диалоге, осуществлять само- и взаимоконтроль, самопроверку, формировать адекватную самооценку. Работа в малых группах позволяет соотносить свою деятельность с деятельностью остальных, студент может провести не только самооценку, но и самокоррекцию.

Материал данной разработки помогает разнообразить уроки по химии, сделать их более интересными и познавательными. Задания ТРИЗ-технологии можно варьировать, а также использовать на внеклассных мероприятиях.

Следует отметить, что данную технологию или ее частные приемы можно использовать не только на уроках химии, но и на уроках биологии.

Приложение

План урока с применением ТРИЗ - технологии

Тема урока: Металлы. Общая характеристика. Физические и химические свойства.

Цели урока:

Образовательная - обобщить знания по теме металлы, выявление готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике, позволяющие обеспечить обратную связь и оперативную корректировку учебного процесса.

Основы эвристической деятельности

САДЫКОВА А.Р. - 2010 г.

ТРИЗ теория решения изобретательских задач, основанная Генрихом Сауловичем Альштуллером и его коллегами в 1946 году, и впервые опубликованная в 1956 году это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определенным законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям».

Цель использования элементов ТРИЗ заключается в том, чтобы научить ученика мыслить теоретическими категориями. Мыслить фактами невозможно, ибо мышление человека есть процесс оперирования понятиями, каждое из которых представляет собой собирательный, обобщенный образ объекта, или процесса.

Творческие способности определяются уровнем развития теоретического мышления и, следовательно, фактологические знания на уроках должны быть средством для анализа, оценки и преобразований теоретической информации. Основной постулат науки и практики развития теоретического мышления: всё подвергай сомнению. Генеральная задача педагога как раз и заключается в том, чтобы научить детей приемам и методам анализа теории в сравнении с фактами и гипотезами. Это и есть методика реализации сомнений.

Элементы технологии ТРИЗ создают условия для формирования и проявления специальных познавательных способностей учащихся, развивают их творческий потенциал, формируют основы исследовательских умений ТРИЗ – Теория Решения Изобретательских задач – дает возможность управлять своим воображением и развивать мышление. ТРИЗ носит интегрированный характер: осуществляется постоянная межпредметная связь на примере развития систем из истории, географии, физики, математики, МХК. В процессе обучения ТРИЗ учащиеся знакомятся с законами развития систем: - всеобщими или универсальными законами, характерными для любой развивиающейся системы независимо от ее природы – законами диалектики; - законами, общими для достаточно многочисленных групп систем, например для всех развивающихся технических систем; - частными законами, характерными для определенного вида систем.

Иерархия понятий ТРИЗ включает в себя закономерности, законы, теории. Закономерности – это общие правила структурной организации и (или) функционирования отдельных групп живых организмов. Например, закономерности строения и жизнедеятельности растений. Законы – это общие правила структуры и (или) функционирования всей живой природы. Законы наследственности и изменчивости, законы экологии, закон Геккеля–Мюллера. Теории – это совокупность закономерностей для структуры и (или) функционирования живой природы. Например, клеточная теория, теория эволюции.

Теоретическое мышление включает в себя совокупность умений, которым нужно последовательно обучать учащихся: 1) умение различать и классифицировать закономерности, законы и теории; 2) умение составлять примерный план исследования для формулирования закономерностей, законов и теорий (от фактов – к обобщениям, от обобщений через проблемы и гипотезы – к новым закономерностям); 3) умение определять место факта в системе закономерностей; 4) умение находить факты, которые не объясняются ни одной из известных закономерностей; 5) умение сравнивать закономерности и теории одного фактологического поля и определять противоречия между ними.

Строение и жизнедеятельность мхов и папоротников Теория 1. Как вы думаете, в результате каких причин древние предки мхов и папоротников – многоклеточные водоросли – «вышли» на сушу из воды: 1) подъем морского дна 2) пересыхание водоемов 3) вынос течением на берег? Ответ поясните. Как можно проверить ваши предположения? 2. Прочтите в учебнике общую характеристику мхов и папоротников, выделите существенные признаки и составьте определения понятий. Сравните существенные признаки. 3. Рассмотрите гербарии мхов и папоротников, прочтите материалы учебника об их строении и выявите отличительные признаки. Какие проблемы возникают в жизнедеятельности этих растений?

Проблемы Метод контрольных вопросов Это модифицированный мозговой штурм, при котором для облегчения процесса решения задач применяются контрольные вопросы, направляющие мышление решателей в область возможных ответов: Какие проблемы возникают в процессе размножения мхов и папоротников? В одном районе осушили болото. Как вы считаете, приведет ли это к полному исчезновению мхов? Почему? Как можно применить к изучаемым объектам систему – тело, вещество, явление, процесс. Древние папоротники были древесными растениями, а современные травянистыми, почему вымерли древовидные папоротники?

Творческие работы Докажите, что мхи и папоротники произошли от водорослей, для чего определите общие признаки их строения и жизнедеятельности Какие наблюдение необходимо проводить в природе для определения численности и состояния охраняемых папоротников? С помощью какого опыта можно установить минимальное количество влаги, при котором выживают мхи?

Применение творческих задач на уроках биологии помогает учителю: - использовать полученные учащимися знания для решения различных практических, исследовательских и учебных задач (закрепление знаний); - демонстрировать учащимся красоту научной мысли, достижения ученых в области естественных наук: творческие задачи и их контрольные ответы представляют собой красивые, изящные и яркие примеры работы творческой мысли;

Осуществлять диагностику; - выявлять и развивать индивидуальные возможности и творческие способности детей; - способствовать приобретению учащимися навыков получения, обработки и представления научных знаний как в письменной, так и в устной форме; - способствовать развитию познавательного интереса учащихся через радость творчества и те положительные эмоции, которые они будут испытывать при решении творческих задач; - способствовать приобретению навыков продуктивной совместной работы в группе..

В основе всей работы лежит принцип успешности обучения, означающий направленность на собственный успех школьника, на использование сил лидирующего поощрения его активной работы с помощью оценочной и отметочной системы на уроке и дома. Формулу успеха знают многие, дело за малым - познать сам успех. В.И. Лизинский

Ветрова Ольга Михайловна

учитель физики высшей квалификационной категории

МБОУ «СОШ №14», г. Ангарск Иркутской области

Современное образование должно быть личностно значимым для ребенка, помогающим самоопределяться в жизни, решать возникающие жизненные проблемы, ориентироваться в огромном потоке информации, которая обрушивается со всех сторон?

Школьное образование должно выйти за пределы решения стандартных, типовых задач, где уже заранее известны ответы на все вопросы. Необходимо внедрять современные педагогические технологии, в которых на первое место выходит деятельность обучающихся на уроке, когда учитель и ученик находятся в «субъект – субъектных» отношениях.

Федеральные государственные стандарты второго поколения направлены на формирование у обучающихся «умения учиться» и развитие универсальных учебных действий (УУД) в урочной и внеурочной деятельности.

Формирование УУД составляет важную задачу образовательных отношений и неотъемлемую часть фундаментального ядра общего образования. Развитие УУД является психологической основой успешности усвоения обучающимися предметного содержания физики.

К настоящему времени в практике преподавания физики работа по развитию УУД осуществляется стихийным образом. Стихийный и случайный характер развития УУД находит отражение в острых проблемах преподавания физики:

— низкий уровень учебной мотивации и познавательной инициативы обучающихся;

— способность регулировать свою учебную и познавательную деятельность;

— недостаточная сформированность общепознавательных и логических действий.

Педагогу нужен современный инструментарий: современные методы и формы обучения и воспитания, эффективные педагогические технологии системно-деятельностной направленности. Одной из таких педагогических технологий является теория решения изобретательских задач – ТРИЗ-технология, автором которой является Г.С. Альтшуллер.

В конце XX – начале XXI века в образование все шире внедряется ТРИЗ-педагогика, приемы и методы, которой помогают научить школьников искать, анализировать, обрабатывать и использовать «недостающую» информацию, позволяют существенно повысить активность обучающихся и рассматривать новые формы проведения урока в рамках внедрения ФГОС.

Н.Н. Хоменко на базе ТРИЗ-технологии разработал Общую теорию сильного мышления (ОТСМ-ТРИЗ), в которой предложил использование моделей ОТСМ-ТРИЗ.

Модели изучаются сегодня в школьных предметах, в том числе и на уроках физики (материальная точка, идеальный газ, броуновское движение, модели атомов, математический маятник и т.д.).

В своей педагогической деятельности на уроках физики, на уровне основного общего образования мы применяем одну из моделей ОТСМ-ТРИЗ — модель «Элемент – Имя признака – Значение признака» («ЭИЗ»).

«ЭИЗ» – это инструмент, позволяющий описывать объекты окружающего мира через их признаки (назначение, форма, цвет и т.д.). Отличительные особенности модели – разделение понятий «имя признака» и «значение признака», выделение признаков, существенных в данной ситуации.

Как устроена модель «ЭИЗ»? Это таблица, в которой восклицательный знак обозначает заданную часть, а вопросительный знак ту часть, которую нужно найти (см. таблицу 1).

Таблица 1.

Общий вид модели «ЭИЗ»

С помощью модели «ЭИЗ» можно рассматривать любые физические элементы: тела, вещества, явления, величины, формулы, законы, теории и т.д.

Итак, на основе модели «Элемент – имена признаков – значения признаков» строятся инструменты:

– для описания и изучения объектов;

– для описания и изучения объектов как систем;

– для описания и изучения проблем, возникающих в системах.

Работа с моделью «ЭИЗ» усложняется от 7 класса к 9 классу. В 7 классе модели даются обучающимся с пропущенными элементами, а в 9 классе обучающиеся самостоятельно формируют модели в ходе учебной деятельности.

При работе с моделью «ЭИЗ» были выделены уровни:

Элементарный уровень, направленный на формирование умений:

– описывать изменения значений признаков элемента и связи между ними;

– отслеживать изменения в модели в зависимости от изменения значений признаков;

– переходить от конкретных описаний к более общим и наоборот.

Достаточный уровень, направленный на формирование умений:

– строить описание объекта, исходя из функции объекта;

– описывать элемент по общим признакам;

– прогнозировать изменения в системе объекта.

Рассмотрим примеры заданий на формирование понятия массы у обучающихся 7 класса с использованием модели «ЭИЗ».

Мне задавали вопросы о физической величине – массе. На первый вопрос я ответила: m. На второй вопрос: кг. На третий вопрос: скалярная. На четвертый вопрос: m=Vρ. На пятый вопрос: весы.Какие вопросы мне задавали?

В таблице 2 представлен вид задания.

Таблица 2.

Результат выполнения задания:

1-й вопрос: Какой буквой обозначается величина?

2-й вопрос: В каких единицах измеряется величина в СИ?

3-й вопрос: Какой величиной является векторной или скалярной?

4-й вопрос: Как можно вычислить величину?

5-й вопрос: Как можно измерить величину?

Составьте рассказ о массе с использованием конструктора «ЭИЗ» по плану:

1) Какой буквой обозначается величина?

2) В каких единицах измеряется величина в СИ?

3) Какой величиной является векторной или скалярной?

4) Как можно вычислить величину?

5) С помощью какого прибора можно измерить величину?

В таблице 3 приведен вариант решения задания.

Таблица 3.

Результат выполнения задания

Составьте загадку, используя модель «ЭИЗ».

Результат выполнения задания:

Эта физическая величина измеряется в СИ в кг. Скалярная величина и ее можно вычислить по формуле = Vρ. Её можно измерить с помощью весов. Что это за физическая величина?

Вопрос учителя классу: Отгадайте, что я загадала? Заполните пропуски в модели «ЭИЗ». Образец задания представлен в таблице 4.

Таблица 4.

Таким образом, из практики применения системы заданий по работе с моделью «ЭИЗ» в процессе обучения физике можно сделать вывод, что использование моделей ОТСМ-ТРИЗ способствует формированию и развитию у обучающихся познавательных УУД таких, как опознание, сравнение, выделение признаков, обобщение, классификация, сериация, моделирование и другие.

Формирование и развитие познавательных УУД обеспечивает развитие личности ребенка в системе физического образования и может быть достигнуто при использовании системы заданий, разработанных с использованием приемов и методов ОТСМ-ТРИЗ.

Задания на основе моделей не должны применяться от случая к случаю, так как в совокупности они образуют систему заданий, по которой можно проследить степень сформированности и развития познавательных УУД. Научившись создавать систему своих заданий, учитель сможет сформировать у обучающихся умение учиться.

Список литературы:

Альтов Г.С. И тут появился изобретатель. – М.: Детская литература, 1989. – 142 с.
Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. – Петрозаводск: Скандинавия, 2004. – 208 с.
Викентьев И.Л., Кайков И.К. Лестница идей. – Новосибирск, 1992. – 104 с.
Гин А.А. ТРИЗ-педагогика [Электронный ресурс]
Иванов Д. О ключевых компетенциях и компетентностном подходе в образовании // Школьные технологии. – 2007. – №
Криволапова Н.А. Внеурочная деятельность. Сборник заданий для развития познавательных способностей учащихся 5–8 кл.–М.: Просвещение, 2012.–222 с.
Нестеренко А.А. Система моделей управления мыслительной деятельностью из ОТСМ-ТРИЗ. [Электронный ресурс]
Хоменко Н. Краткая характеристика теории сильного мышления / Н. Хоменко // 3-я международная конференция Общественной организации «Волга-ТРИЗ» «Методы ОТСМ-ТРИЗ при решении педагогических проблем с детьми 3-10 лет», Тольятти, 26-27 апр. 2005 г. : материалы конф. — Ульяновск, 2005 – С. 9-21.

Триз - технологии

В настоящее время в педагогике очень много различных технологий, которые помогают представить учащимся материал в более доступной форме. Для развития познавательной деятельности в области химии можно использовать Триз -технологию (Теория решения изобретательских задач). Эта технология направлена на развитие у детей природных способностей, также дает возможность проявить себя, завоевать уважение одноклассников.

Есть русская пословица «Все новое - это хорошо забытое старое». Это относится к технологии ТРИЗ, так-как работа над ТРИЗ была начата Г. С. Альтшуллер и его коллегами еще в 1946 году. Первая публикация - в 1956 году - это технология творчества, основанная на идее о том, что «изобретательское творчество связано с изменением техники, развивающейся по определённым законам» и что «создание новых средств труда должно, независимо от субъективного к этому отношения, подчиняться объективным закономерностям».

Данную технологию можно применять на уроках как в школах, так и в средних учебных заведениях.

Основными функциями и областями применения ТРИЗ являются:

Решение изобретательских задач любой сложности и направленности;

Цель данной технологии: « Знает, понимает, применяет»

Триз разбивает материал на фрагменты. Процесс приобретает модульный характер. Существует три основных принципа ТРИЗ:

Принцип противоречия. Все системы развиваются через преодоление противоречий.

Дидактические возможности ТРИЗ:

Решение творческих задач любой сложности и направленности;

Решение научных и исследовательских задач;

Систематизация знаний в любых областях деятельности;

Развитие творческого воображения и мышления;

Развитие качеств творческой личности и формирование ключевых компетенций учащихся: когнитивной, креативной, коммуникативной, мировозренческой;

Развитие творческих коллективов.

В качестве примеров можно представить несколько задач, а также несколько приемов данной технологии.

1.В начале прошлого времени немецкий химик Кристиан Шенбейн изобрел новые симпатические чернила, представляющие собой раствор сульфата марганца. После высыхания текст, написанный ими на розовой бумаге становится совершенно невидимым. Гордый выдумкой, Шенбейн написал своими чернилами письмо английскому физику и химику Майклу Фарадею. История умалчивает, удалось ли Фарадею прочесть послание своего немецкого коллеги.

Вопрос. Подумайте, как можно было проявить написанное? (сульфат марганца имеет бледно- розовую окраску, поэтому, чтобы прочесть написанное, Фарадей должен был бы обработать письмо каким- либо реактивом, дающим с сульфатом марганца интенсивно окрашенное соединение. Шенбейн использовал для проявления озон. Образующийся в результате реакция оксид марганца - черного цвета, поэтому написанное становится хорошо видимым.)

2.Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут, чем такие же растения в глиняных горшках?(консервные банки были изготовлены из специального сплава, устойчивого к коррозии и содержащего, помимо железа, добавки олова, меди, марганца. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений. Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную подкормку, и растение лучше развивается)

3.Для повышения октанового числа бензина используют добавку антидетонатора - тетраэтилсвинца. Это очень ядовитое вещество, которое может присутствовать в парах бензина, а значит попадать в воздух. Особенно это опасно на автотранспортных предприятиях. Предложите способ обнаружения паров тетраэтилсвинца в воздухе. (нужно перевести тетраэтилсвинец в черный сульфид свинца или золотисто- желтый йодид свинца. Для выполнения анализа необходимо пропустить анализируемый воздух через нагретую трубку с реагентом, в которой тетраэтилсвинец разложится и прореагирует с серой или галогенами.)

«Папа, что ты делаешь?» - «Хочу драгоценность получить, дочка».- «Из этой свечи?»- «нет, из подсвечника», - отвечает отец. Дождался он, когда черная окалина на подсвечнике появится, соскреб ее и в кислоту бросил - стал синий раствор;бросил щепоть соды - выпал зеленоватый осадок; добавил едкую щелочь - и совсем синий стал осадок внутри. Высушил он эту смесь, и вышла краска дивной красоты. Чем не драгоценность?

Почему звезды горят? Звезды и наше Солнце состоят из смеси двух газов, превращение одного из них в другой происходит с выделением света и тепла. Что это за газы? Элементы, входящие в состав, - соседи по периодической таблице; первый из газов вдвое легче второго, молекулы первого газа двухатомна, второго одноатомна,к тому же второй газ инертный. Назовите эти газы. (водород и гелий)

Приемы данной технологии.

В качестве приемов данной технологии можно использовать кейсы, загадки и т.д.

1. Объясните химические процессы, упоминаемые в строках стихотворения А.Ахматовой.

«На рукомойнике моем

Позеленела медь.

Но так играет луч на нем,

Что весело глядеть».

2. В кружево будто одеты

Деревья, кусты, провода.

И кажется сказкою это,

А в сущности – только …….

-- Кто и когда впервые осуществил синтез воды?

-- Какой воздух тяжелее – сухой или влажный?

-- В каком органе человека содержится наибольшее количество воды, и в каком – наименьшее?

-- Назовите восемь наименований состояния воды, принятых в метеорологии.

-- сколько молекул воды в океане?

-- Что такое снежинки?

-- Распадаются ли в воде на ионы ее собственные молекулы?

-- Может ли вода гореть?

-- Может ли вода течь вверх?

-- Перечислите химические и физические свойства воды.

-- Роль воды в жизни человека.

Загадки о химических элементах.

Давно известно человеку:

она тягуча и красна,

Еще по бронзовому веку

Знакома в сплавах всем она.(медь)

Объясните с точки зрения химии ее свойства.

Как вдохнешь зеленый газ,

так отравишься сейчас.(хлор)

Кто открыл хлор? Где он применяется?Как он влияет на организм?

Я светоносный элемент,

Я спичку вам зажгу в момент.

Сожгут меня - и под водой

Оксид мой станет кислотой.(фосфор)

Какими свойствами обладает фосфор? Где применяется? Какие аллотропия модификации Вы знаете? Объясните механизм свечения.

При ответе на загадки используется поэтапный анализ.

Литература

1. Современный урок химии. Технологии, приемы, разработки учебных занятий. / И.В. Маркина;- Ярославль: Академия развития, 2008. - 288с.

2. Интеллектуальные игры по химии. - М.: 5 за знания, 2007- 208 / Курганский С.М./ C 244

3. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: учебное пособие. М.,1998.208 с.

4. Полат Е.С. Новые педагогические технологии. Пособие для учителей. М.:1997.287 с

Введение

Химия очень интересный, но сложный предмет. Ученикам на уроке интересно тогда, когда понятно. Для того чтобы учиться с интересом и увлечением, учащиеся должны быть вовлечены в процесс обучения. И этому способствуют педагогические технологии. В современной педагогике очень много разных технологий и приемов активизации мыслительной деятельности Все технологии имеют много общего: развивают, обеспечивают управление учебным процессом и прогнозируют результат. Одной из таких технологий является ТРИЗ - технология.(теория решения изобретательских задач). Эта технология может применяться от детского сада до ВУза, а также в экономике и практической деятельности человека. В данной работе представлены приемы активизации мыслительной деятельности учащихся, которые помогают решить поставленную задачу перед ними. Они могут быть реализованы в разной форме организации работы - групповой, индивидуальной, обучении в сотрудничестве.

В работе представлен практический материал, конспект урока с использованием приемов данной технологии,а также материал из опыта педагогов- новаторов (И. В. Маркина «Урок химии»). |1|

Заключение

Материал данной разработки помогает мне построить уроки по химии интересными и познавательными. Эти задания можно варьировать, а также использовать на внеклассных мероприятиях. Считаю, что данную технологию или ее приемы можно использовать не только на уроках химии, но и на уроках биологии.

CОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ_________________________________________________4

2.ЗАКЛЮЧЕНИЕ_____________________________________________________7

ЛИТЕРАТУРА________________________________________________________8

ПРИЛОЖЕНИЕ

План урока с применением ТРИЗ - технологии.

Тема урока: Металлы. Общая характеристика. Физические и химические свойства.

Цели урока:

Образовательная - обобщить знания по теме металлы, выявление готовности учащихся успешно применять полученные знания на практике, позволяющие обеспечить обратную связь и оперативную корректировку учебного процесса.

Развивающая - развитие критического мышления, развитие творческого мышления, самостоятельности и способности к рефлексии.

Воспитательная - воспитание положительной мотивации учения, правильной самооценки и чувства ответственности.

Оборудование: проектор,компьютер, химические реактивы, периодическая таблица Д.И. Менделеева.

Тип урока: комбинированный.(применение знаний по теме)

Ход урока.

Орг. Момент.

Проверка домашнего задания. (упр. 2)

Объяснение нового материала.

Положение в таблице Менделеева.

Строение атома

Что объединяет все металлы?

Физические свойства (ковкость, пластичность, тепло,электро -проводнось и т. д.)

Объясните с точки зрения физики почему металлы проводят электрический ток?

Почему по- разному?

Строение кристаллической решетки.(слайд)

Химические свойства

1. Взаимодействие с простыми веществами.(кислород, сера, галогены, азот)

2. взаимодействие со сложными веществами(демонстрация опыта)

Выполнить упражнение

Закрепление. Решение изобретательских задач. (используя знания свойств металлов)

В начале прошлого времени немецкий химик Кристиан Шенбейн изобрел новые симпатические чернила, представляющие собой раствор сульфата марганца. После высыхания текст, написанный ими на розовой бумаге становится совершенно невидимым. Гордый выдумкой, Шенбейн написал своими чернилами письмо английскому физику и химику Майклу Фарадею. История умалчивает,удалось ли Фарадею прочесть послание своего немецкого коллеги.

Вопрос. Подумайте, как можно было проявить написанное? (сульфат марганца имеет бледно- розовую окраску, поэтому,чтобы прочесть написанное, Фарадей должен был бы обработать письмо каким- либо реактивом, дающим с сульфатом марганца интенсивно окрашенное соединение. Шенбейн использовал для проявления озон. Образующийся в результате реакция оксид марганца - черного цвета, поэтому написанное становится хорошо видимым.)

2.Почему нередко комнатные растения, посаженные в металлическую банку из-под консервов, лучше растут,чем такие же растения в глиняных горшках?(консервные банки были изготовлены из специального сплава,устойчивого к коррозии и содержащего, помимо железа, добавки олова, меди, марганца. Все эти элементы являются необходимыми компонентами минерального питания растений. Постепенно растворяясь под действием воды и почвенных кислот, они обеспечивают дополнительную подкормку, и растение лучше развивается)

Послушайте сказку и постарайтесь объяснить ее смысл с точки зрения химических свойств металлов. (работа в группах)

Сказка. Сидит алхимик у свечи,подходит к нему дочка и спрашивает:

« папа, что ты делаешь?» - «Хочу драгоценность получить, дочка».-

« Из этой свечи?»- «нет, из подсвечника», - отвечает отец. Дождался он, когда черная окалина на подсвечнике появится, соскреб ее и в кислоту бросил - стал синий раствор;бросил щепоть соды - выпал зеленоватый осадок; добавил едкую щелочь - и совсем синий стал осадок внутри. Высушил он эту смесь, и вышла краска дивной красоты. Чем не драгоценность? (медь - оксид меди 1 - оксид меди 2- сульфат меди - карбонат меди; сульфат меди - гидроксид меди)

(индивидуальная работа)

Объясните химические процессы, упоминаемые в строках стихотворения А.Ахматовой.

«На рукомойнике моем

Позеленела медь.

Но так играет луч на нем,

Что весело глядеть».

Рефлексия.

Заполните таблицу


	Металлы которые встречаются в свободном виде
	Назовите легкие металлы
	Назовите тяжелые металлы
	Назовите какие металлы подвергаются коррозии

Домашнее задание.

выучить конспект

составить кроссворд « Металлы»

Коррозия металлов (прочесть)

Рецензия

на методическую разработку по педагогике Зинченко Е.С. (преподаватель ГОУ СПО «СКС»), на тему: « ТРИЗ технологии в обучении химии».Работа выполнена на 9 страницах (основная часть - 3)

Данная разработка посвящена изучению педагогических технологий, а именно ТРИЗ технологии (теория решения изобретательских задач), и ее применение на уроках химии в средних учебных заведениях, для студентов технических специальностей.

Актуальность данной работы не вызывает сомнения, поскольку позволяет расширить кругозор обучающихся, развивать способности в принятии самостоятельного решения и привить интерес к предмету.

Автор применяет приемы данной технологии при объяснении нового материала или в качестве закрепления. Очень важно, что это позволяет развить у учащихся способность логически мыслить, высказывать свое мнение.

В данной работе представлены задания для разного уровня обучающихся. Для более сильных Зинченко Е,С, предлагает сложные задачи, которые требуют развернутого ответа, а для остальных - задания в виде загадок, кейсов, но тем не менее ответ должен быть полным, объяснен с химической точки зрения.

Считаю, что данную работу можно применять в учебном процессе на многих предметах.

И.В.Каширина (преподаватель ГОУ СПО«СКС»)_____________

Министерство образования Ставропольского края

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего

профессионального образования « Ставропольский колледж связи имени Героя

Советского Союза В.А. Петрова»

Утверждаю

Директор государственного бюджетного

образовательного учреждеия среднего

профессионального образования

«Ставропольский колледж связи имени

Героя Советского Союза В.А.Петрова»